给水处理概论 给水水质指标 物理指标 (1)浊度(2)悬浮物(3)臭和味 2.化学指标 (1)杂质或污染物质的单项指标 (2)无机特性的综合指标 (3)有机污染物的综合指标 3.微生物指标 4.放射性指标 二.水质标准 1.生活饮用水水质标准 (1)饮用水水质项目大为增加,从原35项增加到96项 (2)把检测项目分为常规检测项目(34项)和非常规检测项目(62项) (3)提高了对浊度的要求 (4)在饮用水常规检测项目中增加了耗氧量(高锰酸盐指数):耙氧量(以 02计)不超过3mg/L,特殊情况下不超过5mg/L (5)在无机物、有机物单项项目的选择和限制的确定上,既借鉴国外标准(W0、 欢盟、美国),又考虑中国国情 (6)重视消毒剂和消毒副产物的危害,从原有的1项,增加到13项。 (7)对部分原有项目的限制提岀更严格的要求,共4项:浊度、铅、镉、四 氯化碳。 (8)增加了粪性大肠菌群的项目 2.工业用水水质标准 3.其他重要水质标准 (1)地表水环境质量标准(2)其他水质标准
给水处理概论 一.给水水质指标 1.物理指标 （1）浊度 （2）悬浮物 （3）臭和味 2.化学指标 （1）杂质或污染物质的单项指标 （2）无机特性的综合指标 （3）有机污染物的综合指标 3.微生物指标 4.放射性指标 二.水质标准 1.生活饮用水水质标准 （1）饮用水水质项目大为增加，从原 35 项增加到 96 项 （2）把检测项目分为常规检测项目（34 项）和非常规检测项目（62 项） （3）提高了对浊度的要求 （4）在饮用水常规检测项目中增加了耗氧量（高锰酸盐指数）：耗氧量（以 O2计）不超过 3mg/L，特殊情况下不超过 5mg/L。 （5）在无机物、有机物单项项目的选择和限制的确定上，既借鉴国外标准（WHO、 欧盟、美国），又考虑中国国情。 （6）重视消毒剂和消毒副产物的危害，从原有的 1 项，增加到 13 项。 （7）对部分原有项目的限制提出更严格的要求，共 4 项：浊度、铅、镉、四 氯化碳。 （8）增加了粪性大肠菌群的项目。 2.工业用水水质标准 3.其他重要水质标准 （1）地表水环境质量标准 （2）其他水质标准
给水处理的基本方法与基本工艺 1.给水处理的基本方法 (1)去除颗粒物 方法有:混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、筛滤(格栅、筛网、微滤机、滤网 滤芯过濾器等)、膜分离(微滤、超滤)、沉砂(粗大颗粒的沉淀)、离心分离 (旋流沉砂)等 (2)去除、调整水中溶解(无机)离子、溶解气体的处理方法 处理方法有:石灰软化、离子交换、地下水除铁除锰、氧化还原、化学沉淀、 膜分离(反渗透、纳滤、电渗析、浓差渗析等方法)、水质稳定(水中溶解离 子的平衡,防止结垢和腐蚀等,详见本书第五章)、除氟(高氟水的饮用水除 氟)、氟化(低氟水的饮用水加氟)、吹脱(去除游离二氧化碳、硫化氢等)、 曝气(充氧)、除气(锅炉水除氧等)等 (3)去除有机物的处理方法 方法有:粉状炭吸附、原水曝气、生物预处理、臭氧预氧化、高锰酸钾预氧化、 过氧化氢预氧化、预氯化、臭氧氧化、活性炭吸附、生物活性炭、膜分离、大 孔树脂吸附(用于工业纯水、高纯水制备中有机物的去除)等 (4)消毒方法 方法有:氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、电化学消毒、加热 消毒等 (5)冷却方法 2.给水处理的基本工艺 饮用水处理的工艺分成:(1)饮用水常规处理工艺(2)在饮用水常规处理 工艺的基础上,增加预处理和(或)深度处理的饮用水处理工艺(3)其他 特殊处理工艺 混凝
三.给水处理的基本方法与基本工艺 1.给水处理的基本方法 （1）去除颗粒物 方法有：混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、筛滤（格栅、筛网、微滤机、滤网 滤芯过滤器等）、膜分离（微滤、超滤）、沉砂（粗大颗粒的沉淀）、离心分离 （旋流沉砂）等 （2）去除、调整水中溶解（无机）离子、溶解气体的处理方法 处理方法有：石灰软化、离子交换、地下水除铁除锰、氧化还原、化学沉淀、 膜分离（反渗透、纳滤、电渗析、浓差渗析等方法）、水质稳定（水中溶解离 子的平衡，防止结垢和腐蚀等，详见本书第五章）、除氟（高氟水的饮用水除 氟）、氟化（低氟水的饮用水加氟）、吹脱（去除游离二氧化碳、硫化氢等）、 曝气（充氧）、除气（锅炉水除氧等）等 （3）去除有机物的处理方法 方法有：粉状炭吸附、原水曝气、生物预处理、臭氧预氧化、高锰酸钾预氧化、 过氧化氢预氧化、预氯化、臭氧氧化、活性炭吸附、生物活性炭、膜分离、大 孔树脂吸附（用于工业纯水、高纯水制备中有机物的去除）等 （4）消毒方法 方法有：氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、电化学消毒、加热 消毒等 （5）冷却方法 2.给水处理的基本工艺 饮用水处理的工艺分成：（1）饮用水常规处理工艺 （2）在饮用水常规处理 工艺的基础上，增加预处理和（或）深度处理的饮用水处理工艺 （3）其他 特殊处理工艺 混凝
一.胶体的基本性质 1.胶体的特性 水中杂质按其颗粒大小,可以分成为溶解物、胶体颗粒和悬浮物三大类。 分散颗粒溶解物 胶体颗粒浮物 颗粒尺寸 <0.1nm 100nm(或|>0.1um(或lum) 100nm 典型物质 无机离子、小分子细小黏士颗粒、高|黏士、粉砂、细菌 有机物等 分子有机物、腐质等 酸、病毒、细菌等 溶液体系 真溶液(透明)|胶体溶液(混浊) 2.胶体的结构 3.胶体的稳定与凝聚 铝盐铁盐混凝剂在水中的反应 1.水解反应 A1+H2O→Al(OH)2+H Al(OH)+H,0-Al(OH),+H A1(OH)2+H0→A1(OH3↓+H 2.缩聚反应 2[A1(OH)]2→[A12(OH)2]+2H20 三.水的混凝机理与混凝过程 1.混凝机理 (1)压缩双电层(2)吸附电中和(3)吸附架桥(4)沉淀物的卷扫或网 捕 2.混凝过程 在水处理中,混凝的工艺过程实际上分为“凝聚”与“絮凝”两个过程,对应 的工艺或设备称为“混合”与“反应”。 (1)凝聚 在水处理工艺中,凝聚主要指加入混凝剂后的化学反应过程(胶体的脱稳)和
一.胶体的基本性质 1.胶体的特性 水中杂质按其颗粒大小，可以分成为溶解物、胶体颗粒和悬浮物三大类。 分散颗粒 溶解物 胶体颗粒 悬浮物 颗粒尺寸 <0.1nm 1 ～ 100nm( 或 100nm) >0.1um(或 1um) 典型物质 无机离子、小分子 有机物等 细小黏土颗粒、高 分子有机物、腐质 酸、病毒、细菌等 黏土、粉砂、细菌 等 溶液体系 真溶液（透明） 胶体溶液（混浊） 2.胶体的结构 3.胶体的稳定与凝聚 二.铝盐铁盐混凝剂在水中的反应 1.水解反应 Al3++H2O→Al(OH)2++H+ Al(OH) 2++H2O→Al(OH)2 + +H+ Al(OH)2 + + H2O→Al(OH)3↓+H+ 2.缩聚反应 2[Al(OH)] 2+→[Al2(OH)2] 4++ 2H2O 三.水的混凝机理与混凝过程 1.混凝机理 （1）压缩双电层 （2）吸附电中和 （3）吸附架桥（4）沉淀物的卷扫或网 捕 2.混凝过程 在水处理中，混凝的工艺过程实际上分为“凝聚”与“絮凝”两个过程，对应 的工艺或设备称为“混合”与“反应”。 （1）凝聚 在水处理工艺中，凝聚主要指加入混凝剂后的化学反应过程（胶体的脱稳）和
初步的絮凝过程。 (2)絮凝 絮凝是指细小矾花逐渐长大的物理过程。 3.混凝动力学 (1)速度梯度 令 式中G一速度梯度,s du一相邻两水层中水流(颗粒)同向运动的速度差 dy一相邻两水层垂直与水流方向和距离。 推导G的计算公式 Fs du 式中:F一两层水流间的摩擦阻力; A一两层水流间的接触面积 u一水的动力粘度 p=Fdu-I dy 式中p一对单位体积水体的搅拌功率,W/m。 得p=4,Adh.,=()2=G2 Ady V (2)速度梯度计算 对于机械搅拌,对单位容积水体的搅拌功率为: 1000772N10007N P 式中N一电机功率,KW; η1--搅拌设备机械效率,约为0.75 n2--传动系统的效率,0.6~0.9 ng--总效率,0.5~0.7
初步的絮凝过程。 （2）絮凝 絮凝是指细小矾花逐渐长大的物理过程。 3.混凝动力学 （1）速度梯度 令 dy du G = 式中 G—速度梯度，s -1 ; du—相邻两水层中水流（颗粒）同向运动的速度差； dy—相邻两水层垂直与水流方向和距离。 推导 G 的计算公式： A dy du F = 式中：F—两层水流间的摩擦阻力； A—两层水流间的接触面积 μ—水的动力粘度 Ady p Fdu 1 = 式中 p—对单位体积水体的搅拌功率，W/m3。 得 2 2 ( ) 1 G dy du Ady Adu dy du p = = = p G = （2）速度梯度计算 对于机械搅拌，对单位容积水体的搅拌功率为: V V N p 100012 1000 总N = = 式中 N—电机功率，KW; η1――搅拌设备机械效率，约为 0.75； η2――传动系统的效率，0.6～0.9； η 总――总效率，0.5～0.7
对于水力搅拌,水流对液体所作的功即为水流的水头损失。 P pooh pgh 式中Q一流量,m/s 水的密度(约为1000kg/m3) h-流过水池的水头损失,m 水力停留时间, g一重力加速度,9.81m/s。 混凝过程的动力学控制参数如下 对于混合池:G=500~1000s5 T=10~30 对于絮凝反应池:G=20~70sGT=10~10 四.混凝剂与助凝剂 1.混凝剂 (1)硫酸铝 A1203的含量不小于15.6%,液体产品中A1203的含量不小于7.8%,适宜PH 值为5.5~8,最佳范围6.5~7.5。 (2)聚合氯化铝 [Al2(OHCl6],式中m为聚合度,通常m≤10,n=3~5。A1203的含量不小于 32%和29%,液体产品A1203的含量不小于12%和10%,适宜PH值为5~9 (3)三氯化铁PH值的适应范围(5~11) (4)硫酸亚铁 (5)聚合硫酸铁 化学式为[Fe2(OH)(S0)3m2],式中n<2,m=f(m)。PH值范围为5~11,最佳范围 6~9。 (6)其他 复合式药剂,如聚合铝铁,聚合铝硅,混凝复合药剂 2.助凝剂 (1)活化硅酸 (2)聚丙烯酰胺(3)石灰(4)其他
对于水力搅拌，水流对液体所作的功即为水流的水头损失。 T gh V gQh p = = 式中 Q—流量，m 3 /s; 水的密度（约为 1000kg/m3） h—流过水池的水头损失，m; T—水力停留时间，s; g—重力加速度，9.81m/s2。 混凝过程的动力学控制参数如下： 对于混合池：G=500～1000s-1 T=10～30 对于絮凝反应池：G=20～70s-1 GT=104～105 四.混凝剂与助凝剂 1.混凝剂 （1）硫酸铝 Al2O3 的含量不小于 15.6％，液体产品中 Al2O3 的含量不小于 7.8％，适宜 PH 值为 5.5～8，最佳范围 6.5～7.5。 （2）聚合氯化铝 [Al2(OH)nCl6-n]m,式中 m 为聚合度，通常 m≤10，n＝3～5。Al2O3的含量不小于 32％和 29％，液体产品 Al2O3的含量不小于 12％和 10％，适宜 PH 值为 5～9。 （3）三氯化铁 PH 值的适应范围（5～11） （4）硫酸亚铁 （5）聚合硫酸铁 化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,式中 n<2,m=f(n)。PH 值范围为 5～11，最佳范围 6～9。 （6）其他 复合式药剂，如聚合铝铁，聚合铝硅，混凝复合药剂 2.助凝剂 （1）活化硅酸 （2）聚丙烯酰胺 （3）石灰 （4）其他